JPH04293234A - Etching method of sic - Google Patents
Etching method of sicInfo
- Publication number
- JPH04293234A JPH04293234A JP5752491A JP5752491A JPH04293234A JP H04293234 A JPH04293234 A JP H04293234A JP 5752491 A JP5752491 A JP 5752491A JP 5752491 A JP5752491 A JP 5752491A JP H04293234 A JPH04293234 A JP H04293234A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sic
- etching
- resist
- sic substrate
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000005530 etching Methods 0.000 title claims abstract description 54
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 28
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 55
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 abstract description 85
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 82
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 abstract description 14
- XPDWGBQVDMORPB-UHFFFAOYSA-N Fluoroform Chemical compound FC(F)F XPDWGBQVDMORPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- 238000004380 ashing Methods 0.000 abstract description 2
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 abstract 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 4
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 CHF3 Chemical compound 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018540 Si C Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000005596 ionic collisions Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910003465 moissanite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- SFZCNBIFKDRMGX-UHFFFAOYSA-N sulfur hexafluoride Chemical compound FS(F)(F)(F)(F)F SFZCNBIFKDRMGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005469 synchrotron radiation Effects 0.000 description 1
- TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N tetrafluoromethane Chemical compound FC(F)(F)F TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は、SiC(シリコンカー
バイド)の高効率なエッチング方法、及びその一つの応
用であるSiC回折格子の製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a highly efficient etching method for SiC (silicon carbide) and a method for manufacturing SiC diffraction gratings, which is one of its applications.
【0002】0002
【従来の技術】シンクロトロン放射光(SOR光)や短
波長・高出力レーザ用の回折格子としては、これらの高
エネルギー放射による温度上昇に対して比較的高温まで
安定であり、かつ、熱伝導率が高いために冷却効率の良
いSiC回折格子が理想的とされている。しかし、イオ
ンビーム法等のドライエッチングによりSiC基板に直
接、回折格子パターンを刻線しようとしても、SiC基
板よりもレジストの方がより速くエッチングされてしま
うため、SiC基板に直接回折格子パターンを形成する
ことは困難であった。そこで、従来は、図5に示すよう
に、SiC基板上にAu(金)等の柔らかい金属をコー
ティングし、その金属層にルーリングエンジン等により
機械的にグレーティング溝を彫るという方法で回折格子
を製作していた。[Prior Art] Diffraction gratings for synchrotron radiation light (SOR light) and short-wavelength, high-power lasers are stable up to relatively high temperatures against temperature rises caused by these high-energy radiations, and have good thermal conductivity. SiC diffraction gratings are considered ideal because of their high cooling efficiency. However, even if you try to score the diffraction grating pattern directly on the SiC substrate by dry etching such as ion beam method, the resist will be etched faster than the SiC substrate, so the diffraction grating pattern will be formed directly on the SiC substrate. It was difficult to do so. Conventionally, diffraction gratings have been manufactured by coating a soft metal such as Au (gold) on a SiC substrate and mechanically carving grating grooves in the metal layer using a ruling engine, etc., as shown in Figure 5. Was.
【0003】0003
【発明が解決しようとする課題】上記従来の回折格子は
SiCを基板としているとはいえ、回折を行うSOR光
やレーザの出力が非常に大きい場合には、温度上昇のた
めにSiC基板と金属層との熱膨張率の差による歪や基
板−金属層間の剥離が発生し、精度が出なくなったり使
用不能になるという問題があった。このような不都合を
避けるためにSiC基板のみで回折格子を構成しようと
すると、SiC基板に直接グレーティング溝を刻線する
必要があるが、SiCに対しては、機械的な刻線はもち
ろん、上記の通りパターンエッチングも困難であった。
これを詳しく述べると、一般にセラミック基板をドライ
エッチングする場合には、その基板物質に対して反応性
のガスを用いてRIE(反応性イオンエッチング)を行
うのが効果的であるが、SiCの場合には、CHF3等
のSiCに対する反応性のガスを用いても、SiCに対
するエッチング速度よりもパターンを形成するためのレ
ジストの方のエッチング速度の方が大きい。このため、
特にブレーズドタイプの回折格子ではグレーティング溝
の断面形状を理想的な鋸歯形状にすることが困難であっ
た。[Problems to be Solved by the Invention] Although the above-mentioned conventional diffraction grating uses SiC as a substrate, when the output of the SOR light or laser to be diffracted is very large, the SiC substrate and the metal may be damaged due to temperature rise. Distortion and peeling between the substrate and the metal layer occur due to the difference in thermal expansion coefficient between the two layers, resulting in problems such as a loss of accuracy and an unusable state. In order to avoid such inconveniences, if a diffraction grating is constructed using only a SiC substrate, it is necessary to directly score grating grooves on the SiC substrate. Pattern etching was also difficult. To explain this in detail, when dry etching a ceramic substrate, it is generally effective to perform RIE (reactive ion etching) using a gas that is reactive to the substrate material, but in the case of SiC Even if a gas reactive with SiC, such as CHF3, is used, the etching rate of the resist for forming a pattern is higher than the etching rate of SiC. For this reason,
In particular, in the case of a blazed type diffraction grating, it is difficult to make the cross-sectional shape of the grating groove into an ideal sawtooth shape.
【0004】なお、SiC基板に直接エッチングを行う
方法として、高出力のSOR光をガス雰囲気中で照射す
るという方法が提案されている(応用物理学会 平成
2年春季講演大会予稿集p.500)が、この方法を実
施することができるのは世界に数カ所しかないシンクロ
トロン施設のみであり、工業的に利用することは困難で
ある。このようなことより本発明は、工業的に実施可能
な方法でSiCに直接、回折格子等のエッチングを行う
ことのできる方法を提供することを目的とする。[0004] As a method for directly etching a SiC substrate, a method has been proposed in which high-power SOR light is irradiated in a gas atmosphere (Proceedings of the 1990 Spring Conference of the Japan Society of Applied Physics, p. 500). However, this method can only be carried out at synchrotron facilities, which exist in only a few locations around the world, making it difficult to use it industrially. In view of the above, an object of the present invention is to provide a method that can directly etch a diffraction grating or the like on SiC using an industrially practicable method.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明に係るSiCのエ
ッチング方法は、SiCに対して反応性を有するガスと
不活性ガスとを混合したガスを用いて、プラズマエッチ
ングによりSiC基板の表面をエッチングするというも
のである。SiCに対して反応性のガスとしては、例え
ばCHF3、CF4、SF6、CCl4、Cl2等があ
る。
また、不活性ガスとしてはArが代表的であるが、本発
明ではそれに限られることはなく、Ne、Kr等、周期
律表0族の単体ガスあるいはこれらの混合ガスをいずれ
も用いることができる。[Means for Solving the Problems] The SiC etching method according to the present invention etches the surface of a SiC substrate by plasma etching using a gas that is a mixture of a gas that is reactive with SiC and an inert gas. The idea is to do so. Examples of gases reactive with SiC include CHF3, CF4, SF6, CCl4, and Cl2. Further, although Ar is a typical inert gas, the present invention is not limited thereto, and any single gas in group 0 of the periodic table, such as Ne or Kr, or a mixture thereof can be used. .
【0006】[0006]
【作用】プラズマエッチングプロセスにおいて、反応性
ガスはイオン化し、電界によって加速されてSiC基板
の表面に衝突する。このイオンの衝突による物理的なエ
ッチングに加え、反応性ガスのイオンとSiCとの化学
的な反応により、SiC表面のエッチングが促進される
。従来行われていた反応性ガスのみによるプラズマエッ
チングの場合には、反応性ガスイオンとSiCとの反応
により生成したC(炭素)がSiC基板表面に堆積し、
それ以上のエッチングを妨げる作用をしていた。このた
め、SiC基板部分よりもレジスト部分の方がエッチン
グ速度が大きいという上述の現象が生じていたのである
。それに対し、本発明に係る不活性ガスとの混合ガスに
よるプラズマエッチングでは、不活性ガスプラズマによ
るイオンビームが反応生成物であるC堆積層を除去する
ため、SiC基板部分におけるエッチング速度は低下せ
ず、レジスト部分と同等あるいはそれ以上の速度でエッ
チングされる。In the plasma etching process, reactive gases are ionized, accelerated by an electric field, and impinge on the surface of a SiC substrate. In addition to the physical etching caused by the ion collision, etching of the SiC surface is promoted by a chemical reaction between the ions of the reactive gas and the SiC. In the case of conventional plasma etching using only reactive gas, C (carbon) generated by the reaction between reactive gas ions and SiC is deposited on the SiC substrate surface.
It acted to prevent further etching. For this reason, the above-mentioned phenomenon occurred in that the etching rate was higher in the resist portion than in the SiC substrate portion. In contrast, in plasma etching using a mixed gas with an inert gas according to the present invention, the ion beam generated by the inert gas plasma removes the C deposited layer, which is a reaction product, so the etching rate in the SiC substrate portion does not decrease. , the resist portion is etched at a speed equal to or faster than that of the resist portion.
【0007】[0007]
【実施例】まず、SiC基板とレジストとのエッチング
速度の差を、本発明に係る方法と従来の方法とで測定し
た。なお、いずれもエッチングはイオンビーム法で行い
、SiC基板としては、焼結により作成したSiC基板
上にCVD(Chemical Vapor Depo
sition)によりさらにSiCをデポジットしたも
のを、また、レジストとしてはノボラック系のポジ型レ
ジストであるOFPR5000(東京応化社製)を使用
した。まず、反応性ガスとしてCF4のみ使用し、不活
性ガスを混合しない単体ガスによりエッチングを行った
。この場合、SiCのエッチング速度は72.1(オン
グストローム/min)/(mA/cm2)であるのに
対し、レジストの方のエッチング速度は261.3(オ
ングストローム/min)/(mA/cm2)とSiC
基板部分よりもはるかに大きく、レジストに対するSi
Cの選択比(エッチング速度の比)はわずかに0.27
6であった。次に、反応性ガスとしてCHF3を使用し
、同様に不活性ガスを混合しない単体ガスでエッチング
を行った。この場合のエッチング速度は、SiCが27
.6(オングストローム/min)/(mA/cm2)
、レジストが99.0(オングストローム/min)/
(mA/cm2)と、両者ともに上記CF4の場合より
もエッチング速度が低下しているが、SiCの選択比は
上記とほぼ同様の0.279であった。最後に、不活性
ガスであるArガスのみでエッチング速度の比較を行っ
た。この場合、SiCのエッチング速度は94.6(オ
ングストローム/min)/(mA/cm2)、レジス
トのエッチング速度は325.0(オングストローム/
min)/(mA/cm2)であり、SiCの選択比は
0.291と、上記2例と同様、レジストの方がはるか
にエッチングされやすいという結果であった。これに対
し、Ar:CHF3=67:33の割合で混合した混合
ガスを用いてイオンビームエッチングを行ったところ、
SiCのエッチング速度は164.2(オングストロー
ム/min)/(mA/cm2)、レジストのエッチン
グ速度は126.9(オングストローム/min)/(
mA/cm2)であり、SiCの選択比は1.29とな
った。すなわち、レジストよりもSiCの方がエッチン
グされやすいということであり、本発明に係る方法によ
りSiCのパターンエッチングを行うことが可能である
ことを示している。EXAMPLE First, the difference in etching rate between a SiC substrate and a resist was measured between a method according to the present invention and a conventional method. In both cases, etching was performed using an ion beam method, and the SiC substrate was etched by CVD (Chemical Vapor Depot) on a SiC substrate created by sintering.
SiC was further deposited using a photoresist, and as a resist, OFPR5000 (manufactured by Tokyo Ohka Co., Ltd.), which is a novolak-based positive resist, was used. First, etching was performed using only CF4 as a reactive gas and a single gas without mixing with an inert gas. In this case, the etching rate of SiC is 72.1 (angstroms/min)/(mA/cm2), while the etching rate of resist is 261.3 (angstroms/min)/(mA/cm2). SiC
Much larger than the substrate part, the Si against the resist
The selectivity ratio (etching rate ratio) of C is only 0.27.
It was 6. Next, CHF3 was used as a reactive gas, and etching was similarly performed using a single gas without mixing with an inert gas. In this case, the etching rate is 27
.. 6 (angstrom/min)/(mA/cm2)
, resist is 99.0 (angstroms/min)/
(mA/cm2), the etching rate of both of them was lower than that of CF4, but the selectivity of SiC was 0.279, which was almost the same as above. Finally, the etching rates were compared using only Ar gas, which is an inert gas. In this case, the etching rate of SiC is 94.6 (angstroms/min)/(mA/cm2), and the etching rate of resist is 325.0 (angstroms/min)/(mA/cm2).
min)/(mA/cm2), and the selectivity ratio of SiC was 0.291, indicating that the resist was much more easily etched, similar to the above two examples. On the other hand, when ion beam etching was performed using a mixed gas of Ar:CHF3=67:33,
The etching rate of SiC is 164.2 (angstroms/min)/(mA/cm2), and the etching rate of resist is 126.9 (angstroms/min)/(
mA/cm2), and the SiC selectivity was 1.29. That is, SiC is more easily etched than resist, indicating that pattern etching of SiC can be performed by the method according to the present invention.
【0008】次に、本発明によるエッチング法を用いて
SiCの表面に具体的なパターンを形成する工程を図1
により説明する。はじめに焼結SiCの表面にCVDに
よりSiCをデポジットしたSiC基板(CVD−Si
C)10を用意し、その表面に、図1(a)に示すよう
に、レジスト(例えば上記OFPR5000)11を3
000オングストローム程度の厚さに塗布する。この基
板をフレッシュエアオーブンで90℃×30分ベーキン
グすることによりレジスト11を固定した後、図1(b
)に示すように、Crでパターニング(図で記号12が
パターン層を示す)したハードマスク13を介して紫外
線14を照射する。その後、専用の現像液で露光部を除
去してSiC基板10上にレジストパターン11bを形
成し(図1(c))、ArとCHF3の混合ガス(混合
比はAr:CHF3=67:33)によるイオンビーム
15の直入射エッチングを行う(図1(d))。
最後に、O2プラズマでレジストパターン11bを灰化
除去し、SiCのエッチングを完成する(図1(e))
。本実施例の場合、上記条件によるSiC基板10のエ
ッチング深さは約1000オングストロームであった。Next, FIG. 1 shows the process of forming a specific pattern on the surface of SiC using the etching method according to the present invention.
This is explained by: First, a SiC substrate (CVD-Si
C) 10 is prepared, and as shown in FIG.
It is applied to a thickness of about 0.000 angstroms. After fixing the resist 11 by baking this substrate in a fresh air oven at 90°C for 30 minutes,
), ultraviolet rays 14 are irradiated through a hard mask 13 patterned with Cr (symbol 12 indicates a patterned layer in the figure). After that, the exposed area is removed using a special developer to form a resist pattern 11b on the SiC substrate 10 (FIG. 1(c)), and a mixed gas of Ar and CHF3 (mixing ratio Ar:CHF3=67:33) is formed on the SiC substrate 10. Direct-injection etching with the ion beam 15 is performed (FIG. 1(d)). Finally, the resist pattern 11b is ashed and removed using O2 plasma to complete the SiC etching (FIG. 1(e)).
. In the case of this example, the etching depth of the SiC substrate 10 under the above conditions was about 1000 angstroms.
【0009】次に、本発明に係る方法によりSiC回折
格子を製作する例を説明する。図2はラミナー型の回折
格子を製作する工程の説明図である。最初に、焼結で製
作したSiC上にCVDでさらにSiCをデポジットし
たSiC基板20を用意し、光学研磨を行なった後、表
面にポジ型レジスト(例えば上記OFPR5000)2
1をスピンコーティングする。ここで、レジスト21の
膜厚は例えば3000オングストローム程度としておく
。この基板をフレッシュエアオーブンに入れて90℃×
30分のベーキングを行ない、レジスト21を固定する
(図2(a))。次に、He−Cdレーザによる平面光
22(波長λ=4416 )を2方向から照射するこ
とにより、レジスト21表面にホログラフィック露光(
干渉縞露光)を行なう(図2(b))。このようにして
露光されたレジスト21を専用の現像液(例えばNMD
−3)により現像して、平面形状が等間隔の平行線状で
あり、断面形状が正弦波状であるフォトレジストパター
ン21bを形成する。このとき、露光時間と現像時間を
適切な値に設定することにより、正弦波の谷の部分でレ
ジスト21が完全に除去されてSiC基板20が露出し
、さらに、レジストパターン21bで覆われた部分と露
出したSiC基板20部分との比(L&S比)が所定の
値となるようにする。次に、このフォトレジストパター
ン21bをエッチングマスクとして、基板20に垂直な
方向からAr+CHF3の混合ガス(混合比はAr:C
HF3=67:33)のイオンビーム23によるエッチ
ングを行なう。これにより、図2(c)に示すように、
露出したSiC基板20の部分が選択的に強くエッチン
グされ、レジスト21bの方はエッチング速度が遅いた
めに多くがエッチングされずに残る。SiC基板20の
エッチング深さが所定の値に達したところでイオンビー
ム23の照射を停止し、残存レジスト21bをO2プラ
ズマにより灰化除去する。これにより、SiC基板20
に直接刻線を施したラミナー型回折格子が得られる(図
2(d))。なお、最後の残存レジスト除去工程におい
て、SiC基板20はO2プラズマによって侵されるこ
とはなく、エッチングにより形成された断面形状はその
まま保持される。Next, an example of manufacturing a SiC diffraction grating using the method according to the present invention will be described. FIG. 2 is an explanatory diagram of the process of manufacturing a laminar type diffraction grating. First, a SiC substrate 20 is prepared in which SiC is further deposited by CVD on SiC produced by sintering, and after optical polishing, a positive resist (for example, OFPR5000 mentioned above) 2 is applied to the surface.
Spin coat 1. Here, the film thickness of the resist 21 is, for example, about 3000 angstroms. Place this board in a fresh air oven at 90℃
Baking is performed for 30 minutes to fix the resist 21 (FIG. 2(a)). Next, the surface of the resist 21 is exposed to holographic exposure (
interference fringe exposure) is performed (FIG. 2(b)). The resist 21 exposed in this way is treated with a special developer (for example, NMD).
-3) to form a photoresist pattern 21b having a planar shape of equally spaced parallel lines and a sinusoidal cross-sectional shape. At this time, by setting the exposure time and development time to appropriate values, the resist 21 is completely removed at the trough of the sine wave, exposing the SiC substrate 20, and furthermore, the portion covered with the resist pattern 21b is removed. and the exposed portion of the SiC substrate 20 (L&S ratio) is set to a predetermined value. Next, using this photoresist pattern 21b as an etching mask, a mixed gas of Ar+CHF3 (mixture ratio is Ar:C) is etched from a direction perpendicular to the substrate 20.
Etching is performed using the ion beam 23 of HF3=67:33). As a result, as shown in FIG. 2(c),
The exposed portion of the SiC substrate 20 is selectively and strongly etched, and most of the resist 21b remains unetched because the etching speed is slow. When the etching depth of the SiC substrate 20 reaches a predetermined value, irradiation with the ion beam 23 is stopped, and the remaining resist 21b is removed by ashing with O2 plasma. As a result, the SiC substrate 20
A laminar diffraction grating with direct score lines is obtained (FIG. 2(d)). In addition, in the final remaining resist removal step, the SiC substrate 20 is not attacked by O2 plasma, and the cross-sectional shape formed by etching is maintained as it is.
【0010】図3にブレーズド型のSiC回折格子を製
作する工程を簡単に示す。図2(b)の工程で製作した
フォトレジストパターン31bを有するSiC基板30
に、上記実施例と同じイオンビーム34を斜方から照射
し(図3(a))、SiC基板30の断面を鋸歯状にエ
ッチングする。ここで、レジスト31bの厚さを予め適
当に調節することにより、SiC基板30のエッチング
深さが所定の値となったときに丁度レジスト31bもす
べてイオンビーム照射により除去されるようにする。こ
れにより、イオンビーム照射が終了した時点で、図3(
b)に示す通り、SiC基板30に直接刻線を施したブ
レーズド型回折格子が直ちに得られる。FIG. 3 briefly shows the process of manufacturing a blazed type SiC diffraction grating. SiC substrate 30 having a photoresist pattern 31b manufactured in the process of FIG. 2(b)
Next, the same ion beam 34 as in the above embodiment is irradiated obliquely (FIG. 3(a)), and the cross section of the SiC substrate 30 is etched into a sawtooth shape. Here, by appropriately adjusting the thickness of the resist 31b in advance, the entire resist 31b is also removed by ion beam irradiation just when the etching depth of the SiC substrate 30 reaches a predetermined value. As a result, when the ion beam irradiation is completed, the time shown in Fig. 3 (
As shown in b), a blazed diffraction grating in which the SiC substrate 30 is directly scored is immediately obtained.
【0011】なお、上記実施例ではいずれも混合ガス中
の不活性ガスとしてAr、反応性ガスとしてCHF3を
使用したが、もちろん前述の他の不活性ガス及び反応性
ガスを用いることも可能である。また、不活性ガスと反
応性ガスとの混合比は上記実施例ではいずれも67:3
3(約2:1)としたが、この値はArとCHF3の混
合ガスの場合に最も効率の良い値として採用したもので
あり、単なる一例に過ぎない。実験によると、ArとC
HF3の混合ガスの場合、Arの方を多くする(すなわ
ち、Arを50%以上とする)ことにより、SiCのレ
ジストに対するエッチング選択比をAr単体又はCHF
3単体ガスでイオンビームエッチングする場合よりも高
くすることができる。もちろん、この範囲及び最適混合
比は混合するガスの種類やSiC基板の形成状態(例え
ば、焼結SiC基板そのままの状態、焼結SiC+CV
D−SiC、焼結C基板上にSiCをCVDしたもの等
)により変化する。さらに、本発明のエッチング方法は
実施例で使用したイオンビームエッチングに限られるこ
となく、プラズマエッチング一般に用いることができる
ことも、その原理よりして明かである。In the above embodiments, Ar is used as the inert gas and CHF3 is used as the reactive gas in the mixed gas, but it is of course possible to use the other inert gases and reactive gases mentioned above. . In addition, the mixing ratio of inert gas and reactive gas was 67:3 in each of the above examples.
3 (approximately 2:1), but this value was adopted as the most efficient value in the case of a mixed gas of Ar and CHF3, and is merely an example. According to experiments, Ar and C
In the case of a mixed gas of HF3, by increasing the amount of Ar (that is, making the Ar content 50% or more), the etching selectivity for the SiC resist can be increased compared to Ar alone or CHF.
3 can be made higher than when performing ion beam etching using a single gas. Of course, this range and the optimum mixing ratio depend on the type of gas to be mixed and the formation state of the SiC substrate (for example, sintered SiC substrate as is, sintered SiC+CV
D-SiC, SiC deposited by CVD on a sintered C substrate, etc.). Furthermore, it is clear from its principle that the etching method of the present invention is not limited to the ion beam etching used in the embodiments, but can be used for plasma etching in general.
【0012】0012
【発明の効果】本発明に係るSiCのエッチング方法に
より、上記の通り、プラズマエッチングの際のSiCの
エッチング速度がレジストのエッチング速度と同等ない
しはそれ以上の値となるため、レジストマスクによるS
iC基板のパターンエッチングが可能となる。このため
、本発明に係るエッチング法を用いてSiC基板に直接
回折格子パターンを刻線することにより、耐熱性に優れ
、かつ、冷却効率の良いSiCのみで形成される回折格
子を製作することができる。Effects of the Invention As described above, the SiC etching method according to the present invention allows the etching rate of SiC during plasma etching to be equal to or higher than the etching rate of the resist.
Pattern etching of the iC substrate becomes possible. Therefore, by directly scoring a diffraction grating pattern on a SiC substrate using the etching method according to the present invention, it is possible to manufacture a diffraction grating made only of SiC that has excellent heat resistance and good cooling efficiency. can.
【図1】 SiC基板にパターンエッチングを行なう
工程の説明図。FIG. 1 is an explanatory diagram of a process of pattern etching a SiC substrate.
【図2】 CVD−SiC基板にラミナー型回折格子
を直接刻線する工程の説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram of the process of directly scoring a laminar diffraction grating on a CVD-SiC substrate.
【図3】 CVD−SiC基板にブレーズド型回折格
子を直接刻線する工程の説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram of the process of directly scoring a blazed diffraction grating on a CVD-SiC substrate.
【図4】 従来の、SiC基板上のAu層に平行線を
刻線した回折格子の断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view of a conventional diffraction grating in which an Au layer on a SiC substrate is scored with parallel lines.
10、20、30、40…SiC基板
11、21、31…レジスト層
11b、21b、31b…レジストパターン15、23
、34…イオンビーム10, 20, 30, 40...SiC substrate 11, 21, 31...Resist layer 11b, 21b, 31b...Resist pattern 15, 23
, 34...Ion beam
Claims (2)
不活性ガスとを混合したガスを用いて、プラズマエッチ
ングによりSiC基板の表面をエッチングすることを特
徴とするSiCのエッチング方法。1. A method for etching SiC, which comprises etching the surface of a SiC substrate by plasma etching using a mixture of a gas reactive with SiC and an inert gas.
ンを有するレジスト層を形成し、次いで、SiCに対し
て反応性を有するガスと不活性ガスとを混合したガスを
用いて、プラズマエッチングにより該SiC基板の表面
をエッチングすることを特徴とするSiC回折格子の製
造方法。2. A resist layer having a diffraction grating pattern is formed on the surface of the SiC substrate, and then the resist layer is etched by plasma etching using a mixture of a gas reactive with SiC and an inert gas. A method for manufacturing a SiC diffraction grating, which comprises etching the surface of a SiC substrate.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3057524A JP2661390B2 (en) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | SiC etching method |
US07/854,684 US5234537A (en) | 1991-03-22 | 1992-03-20 | Dry etching method and its application |
SG1996003773A SG49673A1 (en) | 1991-03-22 | 1992-03-20 | Dry etching method and its application |
DE69223534T DE69223534T2 (en) | 1991-03-22 | 1992-03-20 | Dry etching process and application thereof |
EP92104852A EP0504912B1 (en) | 1991-03-22 | 1992-03-20 | Dry etching method and its application |
CN92102953A CN1036868C (en) | 1991-03-22 | 1992-03-21 | Dry etching method and its application |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3057524A JP2661390B2 (en) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | SiC etching method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04293234A true JPH04293234A (en) | 1992-10-16 |
JP2661390B2 JP2661390B2 (en) | 1997-10-08 |
Family
ID=13058131
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3057524A Expired - Fee Related JP2661390B2 (en) | 1991-03-22 | 1991-03-22 | SiC etching method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2661390B2 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05150110A (en) * | 1991-11-28 | 1993-06-18 | Shimadzu Corp | Production of diffraction grating of sic substrate |
JPH07193044A (en) * | 1992-12-16 | 1995-07-28 | Science & Tech Agency | Pattern etching method for sic |
EP0887854A1 (en) * | 1997-06-25 | 1998-12-30 | Commissariat A L'energie Atomique | Microelectronic structure of a semiconductor material that is difficult to etch and metallized holes |
JP2007328017A (en) * | 2006-06-06 | 2007-12-20 | Shimadzu Corp | Substrate for diffraction grating and method of manufacturing substrate for diffraction grating |
CN102468372A (en) * | 2010-11-09 | 2012-05-23 | 山东华光光电子有限公司 | Method for stripping SiC substrate in GaN-based light-emitting diode (LED) with vertical structure |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5061506B2 (en) | 2006-06-05 | 2012-10-31 | 富士電機株式会社 | Method for manufacturing silicon carbide semiconductor device |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57124438A (en) * | 1981-01-26 | 1982-08-03 | Rikagaku Kenkyusho | Ion beam etching for silicon carbide |
JPS58143528A (en) * | 1982-02-22 | 1983-08-26 | Hitachi Ltd | Dry etching method |
JPS599173A (en) * | 1982-07-06 | 1984-01-18 | ザ・パ−キン−エルマ−・コ−ポレイシヨン | Method and apparatus for controllable etching of material |
JPS62216335A (en) * | 1986-03-18 | 1987-09-22 | Fujitsu Ltd | Dry etching method |
JPS63152125A (en) * | 1986-12-17 | 1988-06-24 | Sanyo Electric Co Ltd | Etching process of sic single crystal |
JPS63232335A (en) * | 1987-03-19 | 1988-09-28 | Nec Corp | Manufacture of semiconductor device |
JPH01274430A (en) * | 1988-04-27 | 1989-11-02 | Hitachi Ltd | Patterning method for film |
-
1991
- 1991-03-22 JP JP3057524A patent/JP2661390B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57124438A (en) * | 1981-01-26 | 1982-08-03 | Rikagaku Kenkyusho | Ion beam etching for silicon carbide |
JPS58143528A (en) * | 1982-02-22 | 1983-08-26 | Hitachi Ltd | Dry etching method |
JPS599173A (en) * | 1982-07-06 | 1984-01-18 | ザ・パ−キン−エルマ−・コ−ポレイシヨン | Method and apparatus for controllable etching of material |
JPS62216335A (en) * | 1986-03-18 | 1987-09-22 | Fujitsu Ltd | Dry etching method |
JPS63152125A (en) * | 1986-12-17 | 1988-06-24 | Sanyo Electric Co Ltd | Etching process of sic single crystal |
JPS63232335A (en) * | 1987-03-19 | 1988-09-28 | Nec Corp | Manufacture of semiconductor device |
JPH01274430A (en) * | 1988-04-27 | 1989-11-02 | Hitachi Ltd | Patterning method for film |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05150110A (en) * | 1991-11-28 | 1993-06-18 | Shimadzu Corp | Production of diffraction grating of sic substrate |
JPH07193044A (en) * | 1992-12-16 | 1995-07-28 | Science & Tech Agency | Pattern etching method for sic |
EP0887854A1 (en) * | 1997-06-25 | 1998-12-30 | Commissariat A L'energie Atomique | Microelectronic structure of a semiconductor material that is difficult to etch and metallized holes |
FR2765398A1 (en) * | 1997-06-25 | 1998-12-31 | Commissariat Energie Atomique | STRUCTURE WITH MICROELECTRONIC COMPONENT IN SEMICONDUCTOR MATERIAL DIFFICULT OF ENGRAVING AND WITH METALLIC HOLES |
JP2007328017A (en) * | 2006-06-06 | 2007-12-20 | Shimadzu Corp | Substrate for diffraction grating and method of manufacturing substrate for diffraction grating |
CN102468372A (en) * | 2010-11-09 | 2012-05-23 | 山东华光光电子有限公司 | Method for stripping SiC substrate in GaN-based light-emitting diode (LED) with vertical structure |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2661390B2 (en) | 1997-10-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5234537A (en) | Dry etching method and its application | |
US5363238A (en) | Diffraction grating | |
JPH04293234A (en) | Etching method of sic | |
WO2014076983A1 (en) | Method for manufacturing mold for antireflective structures, and method of use as mold for antireflective structures | |
JPH1172606A (en) | Pattern etching method for sic | |
KR970017207A (en) | Method of forming the lower magnetic layer pattern of the thin film magnetic head | |
JP2992596B2 (en) | Method for pattern etching SiC and method for manufacturing laminar type SiC diffraction grating using the same | |
JPH05150110A (en) | Production of diffraction grating of sic substrate | |
JPS57208514A (en) | Manufacture of diffraction grating | |
JPS5947282B2 (en) | Manufacturing method of Esieret lattice | |
JPS58151027A (en) | Etching method | |
JP2639297B2 (en) | Method for manufacturing SiC blazed diffraction grating | |
JP2663824B2 (en) | Pattern etching method for SiC | |
JPH0830764B2 (en) | Method of manufacturing diffraction grating | |
JPS59126634A (en) | Formation of pattern | |
JPS6063934A (en) | Formation of fine pattern | |
JPH11305023A (en) | Production of silicon diffraction grating | |
JP2679565B2 (en) | Method for manufacturing SiC blazed diffraction grating | |
JPS6242103A (en) | Manufacture of blaze grating | |
JPH0684841A (en) | Formation method of groove in silicon substrate | |
JPS60110124A (en) | Processing method of fine pattern | |
JPH118222A (en) | Method of processing silicon substrate | |
JPH0823601B2 (en) | Diffraction grating fabrication method | |
JPH06120174A (en) | Manufacture of semiconductor device | |
CN115308826A (en) | Method for producing blazed grating |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |